DE10340986B4

DE10340986B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Komprimieren und Verpacken von Holzhackschnitzeln

Info

Publication number: DE10340986B4
Application number: DE2003140986
Authority: DE
Inventors: Hans-Erich Schilling
Original assignee: LUDWIG SCHILLING KG
Current assignee: LUDWIG SCHILLING KG
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2023-09-06
Also published as: DE10340986A1

Abstract

Vorrichtung (100) zum Komprimieren von Holzhackschnitzeln (200), mit einem Hohlzylinder (110) zur Aufnahme einer vorgebbaren Menge von Holzhackschnitzeln (200), wobei der Hohlzylinder (110) zwei offene Stirnflächen (111, 112) aufweist, wobei eine erste offene Stirnfläche (111) von einem Paneel (120) verschließbar ist, und eine Komprimierungseinrichtung (130) vorgesehen ist, die durch die zweite offene Stirnfläche (112) in Richtung auf die erste Stirnfläche (111) zu bewegbar ist, um Holzhackschnitzel (200) zu komprimieren, die in den von dem Paneel (120) geschlossenen Hohlzylinder (11O) eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Paneel (120) schwenkbar gelagert ist, um die erste Stirnfläche (111) des Hohlzylinders (110) lösbar zu verschließen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Komprimieren von Holzhackschnitzeln, mit einem Hohlzylinder zur Aufnahme einer vorgebbaren Menge von Holzhackschnitzeln, wobei der Hohlzylinder zwei offene Stirnflächen aufweist, wobei eine erste offene Stirnfläche von einem Paneel verschließbar ist, und eine Komprimierungseinrichtung vorgesehen ist, die durch die zweite offene Stirnfläche in Richtung auf die erste Stirnfläche zu bewegbar ist, um Holzhackschnitzel zu komprimieren, die in den von dem Paneel geschlossenen Hohlzylinder eingebracht sind.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus CH 68 153 bekannt.
Aus DE 100 05 502 C2 ist eine Vorrichtung zum Herstellen umwickelter Pressballen aus zu pressendem Pressgut wie Gras, Heu oder Stroh bekannt, mit einer Presseinrichtung mit einer zylinderförmigen Aufnahmeeinrichtung für Pressgut und einer sich nach unten anschließenden Bodenplatte zum Tragen des gepressten Gutes. Diese Vorrichtung enthält eine nahe der Bodenplatte angeordnete Wickeleinrichtung zum Umwickeln der Pressballen mit Folie.
Holzhackschnitzel mit einer typischen Länge von 0,5 cm bis 5 cm sind Abfallprodukte bei Sägevorgängen und fallen in Sägewerken in Großen Mengen an. Je nach Art des Sägevorgangs und der gesägten Hölzer können den Holzhackschnitzeln dabei auch Sägespäne mit einer Länge von 0,05 cm bis 0,5 cm in unterschiedlichen Mengen beigemischt sein.
Holzhackschnitzel der obigen Art sind als Brennmaterial für den Hausbrand sehr gut geeignet, da sie aufgrund ihrer verglichen mit anderen üblichen Festbrennstoffen großen Oberfläche schnell brennen und einen hohen Heizwert aufweisen. Darüber hinaus sind sie schüttbar und ähnlich wie Öl in Tanks lagerbar, weisen jedoch gegenüber Öl bei einer Verbrennung den typischen Geruch und Charme eines Holzfeuers auf.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine übliche Lagerung im Freien obiger Holzhackschnitzel nicht unproblematisch ist, da sie dabei als loses Schüttgut Wind und Wetter ausgesetzt sind und insbesondere bei Niederschlägen große Mengen an Wasser aufnehmen, wobei der Wassergehalt auf über 40% ansteigen kann. Dies ist nicht wünschenswert, da dadurch die Brennleistung gemindert wird. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass insbesondere ein Transport obiger Holzhackschnitzel nicht unproblematisch ist, da hierzu in der Regel ein Transportfahrzeug Verwendung finden muss, dass für einen Schüttguttransport geeignet ist. Ein Transport einer vorgegebenen Menge mit diesen Sonderfahrzeugen ist nämlich etwa 50% teurer als ein Transport mit herkömmlichen Fahrzeugen, die lediglich für einen Transport von Stückgut geeignet sind.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mittels derer ein Schüttgut Holzhackschnitzel in ein Stückgut Holzhackschnitzel überführbar ist, um so die Möglichkeiten für eine Lagerung und einen Transport zu verbessern.

Für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, dass das Paneel schwenkbar gelagert ist, um die erste Stirnfläche des Hohlzylinders lösbar zu verschließen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Hohlzylinder entlang seiner Mittelachse reziprozierbar verschiebbar gelagert ist, wobei in einer ersten Endposition des Hohlzylinders eine erste offene Stirnfläche an das Paneel angrenzt und in einer zweiten Endposition des Hohlzylinders diese erste Stirnfläche freiliegt.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass das Paneel in Richtung der Mittelachse des Hohlzylinders reziprozierbar verschiebbar gelagert ist, wobei in einer ersten Endposition des Hohlzylinders eine erste offene Stirnfläche an das Paneel angrenzt und in einer zweiten Endposition des Hohlzylinders diese erste Stirnfläche freiliegt, erreicht, dass eine Vorrichtung geschaffen ist, mittels derer ein Schaffen großer Mengen von fester Einheiten beziehungsweise Bulks von Holzhackschnitzeln ermöglicht ist, die eine gegenüber Schüttgut verbesserte Lagerfähigkeit und einfachere Transportierbarkeit aufweisen. Die Funktionsweise der alternativen Lösung ist dem entsprechend.

Die Bulks weisen dabei die Eigenschaft auf, dass sie nach einem Transport bzw. vor einem Verbrennungsvorgang wieder in Schüttgut von Holzhackschnitzeln überführbar sind. Das Ausmaß der Festigkeit eines Bulks ist dabei über einen Komprimierungsdruck steuerbar. Es ist jedoch ein wichtiges Merkmal bei dem Herstellungsvorgang mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dass die erstellten Bulks lediglich eine solch hohe Festigkeit aufweisen, wie für eine geeignete Handhabbarkeit für ein Lagern oder einen Transport erforderlich ist, da die Bulks in der Regel als solche für einen Verbrennungsvorgang nicht vorgesehen sind, sondern davor in eine geeignete Form aufzubereiten beziehungsweise zu einem Schüttgut zu zerbröseln sind.

Vorzugsweise kann es vorgesehen sein, dass die Bulks unter solch einem Druck hergestellt werden und dann eine solche innere Festigkeit aufweisen, dass sie insofern als ganzes für eine Beschickung eines Ofens geeignet sind, als sie aufgrund der Wärmeeinwirkung im Inneren eines Ofens weitestgehend von selbst in Schüttgut zerfallen. Dies bringt den Vorteil, dass ein Beschickungsvorgang eines Ofens sehr sicher und auf einfache Weise dosierbar ist, wobei eine vermehrte Entwicklung von zu Verpuffung neigendem Holzstaub vermieden wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Mittelachse des Hohlzylinder vorzugsweise senkrecht ausgerichtet, wobei die zweite Stirnfläche unterhalb der ersten Stirnfläche zu liegen kommt. Dadurch ist eine leichte Einfüllbarkeit von Holzhackschnitzeln von oben in den Hohlzylinder gegeben.

Die Komprimierungseinrichtung kann beispielsweise als in dem Hohlzylinder reziprozierbar gelagerter Kolben ausgeführt sein, der eine den in den Hohlzylinder eingebrachten Holzhackschnitzeln gegenüberstehende Stirnfläche aufweist, deren Durchmesser an den Innendurchmesser des Hohlzylinders angepasst ist.

Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist jedoch vorgesehen, dass die Komprimierungseinrichtung als Walzeneinrichtung mit mindestens einer drehbar gelagerten Walze ausgeführt ist. Die Walzeneinrichtung enthält dabei vorzugsweise zwei oder mehr im wesentlichen konisch ausgebildete Walzen, die um die Mittelachse des Hohlzylinders drehbar gelagert sind dabei um ihre jeweilige im Hohlzylinder Längsachse rotierbar sind. Die Walzen können insbesondere frustokonisch ausgebildet sein, wobei die Längsachsen der Walzen bezüglich des Hohlzylinders vorzugsweise annähernd radial ausgerichtet sind.

Zusätzlich oder alternativ zu den Walzen kann der Hohlzylinder drehbar gelagert sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Paneel in Richtung der Mittelachse des Hohlzylinders reziprozierbar verschiebbar gelagert ist, wobei in einer ersten Endposition des Hohlzylinders eine erste offene Stirnfläche an das Paneel angrenzt und in einer zweiten Endposition des Hohlzylinders diese erste Stirnfläche freiliegt.

Eine Verschwenkbarkeit gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist insbesondere vorteilhaft im Zusammenspiel mit einer Verpackungsmaterial in Folienstreifen freigebenden Verpackungseinrichtung, die um einen zylinderförmig komprimierten Bulk aus Holzhackschnitzeln drehbar gelagert ist, und die vorgesehen ist, um die Mantelfläche des Bulk mit dem Verpackungsmaterial zu umhüllen. Der Bulk ist dabei vorzugsweise um 90° um seine Hochachse schwenkbar gelagert, um eine nach einem Umhüllen der Mantelfläche des Bulk ein Umhüllen der Stirnflächen des Bulk zu bewirken.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine jeweils vorgebbare Menge von Holzhackschnitzel mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu einem in sich festen zylinderförmigen Bulk mit einem Durchmesser von 0,5 m bis 2 m und einer Höhe von 0,5 m bis 2 m komprimiert.

Vorzugsweise wird der Bulk dabei nach der Komprimierung in ein wasserfestes Verpackungsmaterial eingeschlagen.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestelltes Gemenge von Holzhackschnitzeln mit einer Länge von 0,5 cm bis 5 cm, wobei das Gemenge zu einem zylinderförmigen Bulk mit einem Durchmesser von 0,5 m bis 2 m und einer Höhe von 0,5 m bis 2 m komprimiert ist. Zusätzlich zu den Holzhackschnitzeln können in dem Bulk Sägespäne mit einer Länge von 0,05 cm bis 0,5 cm enthalten sein.

Um eine verbesserte Stapelfähigkeit einer Mehrzahl von Bulks übereinander zu erhalten ist vorzugsweise durch eine entsprechende Formgebung der Stirnflächen des Hohlzylinders sichergestellt, dass eine der Stirnflächen des Bulk konkav ausgebildet ist und die andere der Stirnflächen mit entsprechendem positiven Krümmungsradius konvex ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigt:
1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht;
2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von oben;
3 einen Bulk von Holzhackschnitzeln, hergestellt mittels der in den 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von schräg oben.
Die in 1 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zum Komprimieren von Holzhackschnitzeln 200 enthält einen Hohlzylinder 110 zur Aufnahme einer vorgebbaren Menge von Holzhackschnitzeln 200, wobei der Hohlzylinder 110 erfindungswesentlich zwei offene Stirnflächen 111, 112 aufweist, von denen eine erste offene Stirnfläche 111 von einem schwenkbaren Paneel 120 verschließbar ist, und wobei eine Komprimierungseinrichtung 130 vorgesehen ist, die durch die zweite offene Stirnfläche 112 in Richtung auf die erste Stirnfläche 111 zu bewegbar ist, um Holzhackschnitzel 200 zu komprimieren, die in den von dem Paneel 120 geschlossenen Hohlzylinder 110 eingebracht sind.
Der Hohlzylinder 110 ist entlang seiner Mittelachse 113 reziprozierbar verschiebbar gelagert um einen auf dem Paneel 120 gelagerten Bulk 210 nach einem Komprimierungsvorgang aus dem Hohlzylinder 110 zu entfernen, wobei in einer ersten Endposition des Hohlzylinders 110 eine erste offene Stirnfläche 111 an das Paneel 120 angrenzt um einen Komprimierungsvorgang durchzuführen und in einer zweiten Endposition des Hohlzylinders 110 diese erste Stirnfläche 111 freiliegt, um den Bulk 210 nach einem Komprimierungsvorgang aus dem Hohlzylinder 110 zu entfernen.
Die Komprimierungseinrichtung 130 ist als Walzeneinrichtung 131 ausgeführt, die zwei frustokonisch ausgebildete Walzen 132, 133 enthält die um die Mittelachse 113 des Hohlzylinders 110 drehbar gelagert sind und dabei um ihre jeweilige im Hohlzylinder 110 radialausgerichtete Längsachse 134 rotierbar sind. Die Längsachsen 134 der Walzen 132, 133 sind bezüglich des Hohlzylinders 110 annähernd radial ausgerichtet.
Die Holzhackschnitzel 200 werden dabei dann durch die zweite offene Stirnfläche 112 in den Hohlzylinder 110 eingebracht, wenn die innerhalb des Hohlzylinders 110 reziprozierbar gelagerte Komprimierungseinrichtung 130 aus dem Hohlzylinder 110 herausgezogen ist.
Eine nicht dargestellte Verpackungseinrichtung, die Verpackungsmaterial in Folienstreifen freigibt, ist vorgesehen, die um einen zylinderförmig komprimierten Bulk 210 aus Holzhackschnitzeln 200, der drehbar gelagert ist, um die Mantelfläche 211 des Bulk 210 mit dem Verpackungsmaterial zu umhüllen. Der Bulk 210 ist um 90° um seine Hochachse 212 schwenkbar gelagert, um eine nach einem Umhüllen der Mantelfläche 211 des Bulk 210 ein Umhüllen der Stirnflächen 213, 214, des Bulk 210 Ausführen zu können.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche definierten erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims

Vorrichtung (100) zum Komprimieren von Holzhackschnitzeln (200), mit einem Hohlzylinder (110) zur Aufnahme einer vorgebbaren Menge von Holzhackschnitzeln (200), wobei der Hohlzylinder (110) zwei offene Stirnflächen (111, 112) aufweist, wobei eine erste offene Stirnfläche (111) von einem Paneel (120) verschließbar ist, und eine Komprimierungseinrichtung (130) vorgesehen ist, die durch die zweite offene Stirnfläche (112) in Richtung auf die erste Stirnfläche (111) zu bewegbar ist, um Holzhackschnitzel (200) zu komprimieren, die in den von dem Paneel (120) geschlossenen Hohlzylinder (11O) eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Paneel (120) schwenkbar gelagert ist, um die erste Stirnfläche (111) des Hohlzylinders (110) lösbar zu verschließen.
Vorrichtung (100) zum Komprimieren von Holzhackschnitzeln (200), mit einem Hohlzylinder (110) zur Aufnahme einer vorgebbaren Menge von Holzhackschnitzeln (200), wobei der Hohlzylinder (110) zwei offene Stirnflächen (111, 112) aufweist, wobei eine erste offene Stirnfläche (111) von einem Paneel (120) verschließbar ist, und eine Komprimierungseinrichtung (130) vorgesehen ist, die durch die zweite offene Stirnfläche (112) in Richtung auf die erste Stirnfläche (111) zu bewegbar ist, um Holzhackschnitzel (200) zu komprimieren, die in den von dem Paneel (120) geschlossenen Hohlzylinder (110) eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzylinder (110) entlang seiner Mittelachse (113) reziprozierbar verschiebbar gelagert ist, wobei in einer ersten Endposition des Hohlzylinders (110) eine erste offene Stirnfläche (111) an das Paneel (120) angrenzt und in einer zweiten Endposition des Hohlzylinders (110) diese erste Stirnfläche (111) freiliegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (113) des Hohlzylinder (110) senkrecht ausgerichtet ist, wobei die zweite Stirnfläche unterhalb der ersten Stirnfläche zu liegen kommt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komprimierungseinrichtung als in dem Hohlzylinder (110) reziprozierbar gelagerter Kolben ausgeführt ist, der eine den in den Hohlzylinder eingebrachten Holzhackschnitzeln (200) gegenüberstehende Stirnfläche aufweist, deren Durchmesser an den Innendurchmesser des Hohlzylinders angepasst ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komprimierungseinrichtung (130) als Walzeneinrichtung (131) mit mindestens einer drehbar gelagerten Walze ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzeneinrichtung (131) zwei oder mehr im wesentlichen konisch ausgebildete Walzen (132, 133) enthält, die um die Mittelachse (113) des Hohlzylinders (110) drehbar gelagert sind dabei um ihre jeweilige im Hohlzylinder (110) radial ausgerichtete Längsachse (134) rotierbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (132, 133) frustokonisch ausgebildet sind und die Längsachsen (134) der Walzen (132, 133) bezüglich des Hohlzylinders (110) annähernd radial ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzylinder (110) drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Paneel (120) in Richtung der Mittelachse (113) des Hohlzylinders (110) reziprozierbar verschiebbar gelagert ist, wobei in einer ersten Endposition des Hohlzylinders (110) eine erste offene Stirnfläche (111) an das Paneel (120) angrenzt und in einer zweiten Endposition des Hohlzylinders (110) diese erste Stirnfläche (111) freiliegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzhackschnitzel (200) eine Länge von 0,5 cm bis 5 cm aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Holzhackschnitzeln (200) Sägespäne mit einer Länge von 0,05 cm bis 0,5 cm beigemengt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verpackungsmaterial in Folienstreifen freigebende Verpackungseinrichtung vorgesehen ist, die um einen zylinderförmig komprimierten Bulk (210) aus Holzhackschnitzeln (200) drehbar gelagert ist, um die Mantelfläche (211) des Bulk (210) mit dem Verpackungsmaterial zu umhüllen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bulk (210) 90° um seine Hochachse (212) schwenkbar gelagert ist, um nach einem Umhüllen der Mantelfläche (211) des Bulk (210) ein Umhüllen der Stirnflächen (213, 214) des Bulk (210) zu bewirken.
Verfahren zum Komprimieren von Holzhackschnitzeln (200) mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweils vorgebbare Menge von Holzhackschnitzel (200) zu einem in sich festen zylinderförmigen Bulk (210) mit einem Durchmesser von 0,5 m bis 2 m und einer Höhe von 0,5 m bis 2 m komprimiert wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass, der Bulk (210) nach der Komprimierung in ein wasserfestes Verpackungsmaterial eingeschlagen wird.
Verfahren zum Komprimieren von Holzhackschnitzeln (200) mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweils vorgebbare Menge von Holzhackschnitzeln (200) mittels einer Vorrichtung gemäß einem der obigen Ansprüche 1 bis 11 zu einem in sich festen zylinderförmigen Bulk (210) komprimiert wird, der anschließend mittels einer Verpackungseinrichtung gemäß einem der obigen Ansprüche 12 und 13 von wasserfestem Verpackungsmaterial eingeschlagen wird.
Mittels einer Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 erzeugtes Gemenge von Holzhackschnitzeln (200) mit einer Länge von 0,5 cm bis 5 cm, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemenge zu einem zylinderförmigen Bulk (210) mit einem Durchmesser von 0,5 m bis 2 m und einer Höhe von 0,5 m bis 2 m komprimiert ist.
Gemenge nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Stirnflächen des Bulk konkav ausgebildet ist und die andere der Stirnflächen mit entsprechendem positiven Krümmungsradius konvex ausgebildet ist.
Gemenge nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Sägespäne mit einer Länge von 0,05 cm bis 0,5 cm beigemengt sind.